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SHM 동안 입자의 가속도와 속도 사이의 위상차는 무엇입니까?

간단한 고조파 운동 (SHM) 동안 입자의 가속도와 속도 사이의 위상차는 π/2 라디안 (또는 90도) 입니다. . 이유는 다음과 같습니다.

관계 이해

* 속도 : SHM에서는 입자가 평형 위치를 통과하는 경우 속도가 최대이며 극한 위치에서 0이됩니다.

* 가속도 : 가속도는 극한 위치에서 최대입니다 (복원력이 가장 강한 곳)은 평형 위치에서 0입니다.

위상차

SHM 사이클에서 최대 및 제로 속도 및 가속도가 다른 시간에 발생하기 때문에 이들 사이에는 위상차가 있습니다. 위상차는 다음 때문에 π/2입니다.

1. 속도가 최대 (평형 위치) 인 경우 가속도가 0입니다.

2. 속도가 0이면 (극한 위치에서) 가속도는 최대입니다.

수학적 표현

SHM의 변위 (x), 속도 (V) 및 가속도 (a)에 대한 방정식은 다음과 같습니다.

* x =sin (ωt + φ)

* v =ωa cos (ωt + φ)

* a =-ω²a sin (ωt + φ)

주목하십시오 :

* 속도 방정식은 변위 방정식의 미분입니다.

* 가속도 방정식은 속도 방정식 (또는 변위 방정식의 두 번째 미분)의 미분입니다.

유도체의 이러한 차이는 속도와 가속도 사이의 π/2 위상 차이를 초래합니다.

시각화

SHM에서 입자의 변위를 나타내는 사인파를 상상하여이를 시각화 할 수 있습니다. 속도파는 코사인 파 (π/2로 이동)이며 가속파는 음의 사인파 (속도 파에서 다른 π/2로 이동)가 될 것입니다.

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